Docker简介

Posted 2021-02-10 liao-lin

Docker基本概念

• Docker客户端和服务器，又称Docker引擎
• 镜像(image)
• 容器(container)
• 仓库(Repository)

Docker客户端和服务器

Docker是一个客户端/服务器(C/S)架构的程序。Docker客户端只需向Docker服务器或守护进程发出请求，服务器或守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker守护进程有时也称为Docker引擎。Docker提供了一个命令行工具docker以及一整套RESTful API来与守护进程交互。用户可以在同一台宿主机上运行Docker守护进程和客户端，也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机上的远程Docker守护进程。

Docker镜像

操作系统有内核态和用户态两种运行级别。对于linux而言，内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。而Docker镜像就相当于是一个root文件系统。比如Docker官方镜像ubuntu:14.04就包含了完整的一套Ubuntu14.04最小系统的root文件系统。

Docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

用户基于镜像来运行自己的容器，镜像也是Docker生命周期中的“构建”部分。镜像由一系列指令一步一步构建出来。例如：

• 添加一个文件
• 执行一个命令
• 打开一个端口

容器

Docker可以帮用户构建和部署容器，用户只需要将自己的应用程序或服务打包放进容器即可。容器是基于镜像启动起来的，容器中可以运行一个或多个进程，镜像和容器的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。可以认为镜像是Docker生命周期的构建和打包阶段，而容器则是启动和执行阶段。

Docker容器就是：

• 一个镜像格式
• 一系列标准的操作
• 一个执行环境

Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地，Docker将这个模型运用到自己的设计哲学中，唯一不同的时：集装箱运输货物，而Docker运输软件。每个容器都包含一个软件镜像，也就是容器的“货物”，而且与政治的货物一样，容器里的软件镜像可以进行一些操作。例如,镜像可以被创建启动、关闭、重启和销毁。和集装箱一样，Docker在进行上述操作时，并不关心容器中到底塞进了什么，他不管里面是Web服务器，还是数据库。或者是应用程序服务器什么的，所有容器都按照相同的方式将内容“装载“进去。Docker也不关心用户要把容器运往何方：用户可以在自己笔记本中构建容器，上传到仓库，然后下载到一个物理的或者虚拟的服务器来测试。再把容器部署到Amazon EC2主机的集群中去。

仓库

镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是，如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry 就是这样的服务。

Docker的技术组件

Docker可以运行于任何安装了现代linux内核的x64主机上。推荐的内核版本是3.8或者更高。Docker的开销比较低，可用于服务器台式机或笔记本。它包括以下几个部分：

• 一个原生的linux容器格式，Docker中称为libcontainer
• linux内核的命名空间(namespace), 用于隔离文件系统、进程和网络
• 文件系统隔离：每个容器都有自己的root文件系统
• 进程隔离：每个容器都运行在自己的进程环境中
• 网络隔离：容器间的虚拟网络接口和IP地址都是分开的
• 资源隔离和分组：使用cgroups(即control group，linux的内核特性之一)将CPU和内存之类的资源独立分配给每个Docker容器
• 写时复制：文件系统都是通过写时复制创建的，这就意味着文件系统是分层的、快速的，而且占用的磁盘空间更小
• 日志：容器产生的STDOUT、STDERR和STDIN这些IO流都会被收集并记入日志，用来进行日志分析和故障排查
• 交互式shell：用户可以创建一个伪tty终端，将其连接到STDIN，为容器提供一个交互式shell